抗干擾及防雷

1、安全監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾與防雷安全監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾與防雷技術(shù)及措施技術(shù)及措施 抗干擾技術(shù)及措施抗干擾技術(shù)及措施 一、干擾源、干擾種類及干擾現(xiàn)象一、干擾源、干擾種類及干擾現(xiàn)象 傳感器及監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)行所受到的干傳感器及監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)行所受到的干擾多種多樣擾多種多樣; 具體情況具體分析具體情況具體分析; 解決的辦法解決的辦法:采用模塊化的方法，除了基本采用模塊化的方法，除了基本構(gòu)件外，針對不同的運(yùn)行場合，監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)件外，針對不同的運(yùn)行場合，監(jiān)控系統(tǒng)可裝配不同的選件以有效地抗干擾、提高可裝配不同的選件以有效地抗干擾、提高可靠性。可靠性。 1、主要干擾源、主要干擾源(1) 靜電感應(yīng)靜電感應(yīng) 存在著寄生

2、電容。存在著寄生電容。 (2) 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 當(dāng)兩個電路之間有互感存在時，一個電路中電當(dāng)兩個電路之間有互感存在時，一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路。流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路。 (3) 漏電流感應(yīng)漏電流感應(yīng) 由于電子線路內(nèi)部的元件支架、接線柱、印刷由于電子線路內(nèi)部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內(nèi)部介質(zhì)或外殼等絕緣不良。電路板、電容內(nèi)部介質(zhì)或外殼等絕緣不良。 (4) 射頻干擾射頻干擾 大型動力設(shè)備的啟動、操作停止的干擾大型動力設(shè)備的啟動、操作停止的干擾和高次諧波干擾。如變頻調(diào)速系統(tǒng)的干擾和高次諧波干擾。如變頻調(diào)速系統(tǒng)的干擾等。等。 (5) 其他干擾其他干擾 系

3、統(tǒng)工作環(huán)境較差，還容易受到機(jī)械干系統(tǒng)工作環(huán)境較差，還容易受到機(jī)械干擾、熱干擾及化學(xué)干擾等。擾、熱干擾及化學(xué)干擾等。 2、干擾的種類、干擾的種類(1) 常模干擾常模干擾 干擾信號的侵入在往返干擾信號的侵入在往返2條線上是一致的。條線上是一致的。這種干擾較難除掉。這種干擾較難除掉。 (2) 共模干擾共模干擾 干擾信號在干擾信號在2條線上各流過一部分，以地條線上各流過一部分，以地為公共回路，而信號電流只在往返為公共回路，而信號電流只在往返2個線路個線路中流過。中流過。 (3) 長時干擾長時干擾 長期存在的干擾，電源線或鄰近動力線長期存在的干擾，電源線或鄰近動力線的電磁干擾都是連續(xù)的交流的電磁干擾都是

4、連續(xù)的交流50 Hz工頻干擾。工頻干擾。 (4) 意外的瞬時干擾意外的瞬時干擾 在電氣設(shè)備操作時發(fā)生，如合閘或分閘在電氣設(shè)備操作時發(fā)生，如合閘或分閘等，有時也在伴隨雷電發(fā)生或無線電設(shè)備等，有時也在伴隨雷電發(fā)生或無線電設(shè)備工作瞬間產(chǎn)生。工作瞬間產(chǎn)生。 3、干擾現(xiàn)象、干擾現(xiàn)象發(fā)指令時，無規(guī)則地顯示；發(fā)指令時，無規(guī)則地顯示； 信號等于零時，數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳；信號等于零時，數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳； 傳感器工作時，其輸出值與實際參數(shù)所對傳感器工作時，其輸出值與實際參數(shù)所對應(yīng)的信號值不吻合，且誤差值是隨機(jī)的、應(yīng)的信號值不吻合，且誤差值是隨機(jī)的、無規(guī)律的；無規(guī)律的； 當(dāng)被測參數(shù)穩(wěn)定的情況下，傳感器輸出的當(dāng)被測

5、參數(shù)穩(wěn)定的情況下，傳感器輸出的數(shù)值與被測參數(shù)所對應(yīng)的信號數(shù)值的差值數(shù)值與被測參數(shù)所對應(yīng)的信號數(shù)值的差值為一穩(wěn)定或呈周期性變化的值；為一穩(wěn)定或呈周期性變化的值； 與交流系統(tǒng)共用同一電源的設(shè)備工作不正與交流系統(tǒng)共用同一電源的設(shè)備工作不正常。干擾進(jìn)入控制系統(tǒng)的渠道主要有兩類：常。干擾進(jìn)入控制系統(tǒng)的渠道主要有兩類：信號傳輸通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相聯(lián)信號傳輸通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相聯(lián)的信號輸入通道、輸出通道進(jìn)入；供電系的信號輸入通道、輸出通道進(jìn)入；供電系統(tǒng)干擾。統(tǒng)干擾。 脈沖波在傳輸線上會出現(xiàn)延時、畸變、衰脈沖波在傳輸線上會出現(xiàn)延時、畸變、衰減與通道干擾，所以在傳輸過程中，長線減與通道干擾，所以在傳

6、輸過程中，長線的干擾是主要因素。的干擾是主要因素。 任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻，正是這任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻，正是這些內(nèi)阻才引起了電源的噪聲干擾，如果沒些內(nèi)阻才引起了電源的噪聲干擾，如果沒有內(nèi)阻，無論何種噪聲都會被電源短路吸有內(nèi)阻，無論何種噪聲都會被電源短路吸收，線路中也不會建立起任何干擾電壓。收，線路中也不會建立起任何干擾電壓。 由于煤礦井下變頻設(shè)備的大量使用，造成由于煤礦井下變頻設(shè)備的大量使用，造成了煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)因遭受變頻器干了煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)因遭受變頻器干擾而發(fā)生誤報警的事故時有發(fā)生，變頻設(shè)擾而發(fā)生誤報警的事故時有發(fā)生，變頻設(shè)備的功率都比較大，運(yùn)行時變頻器會產(chǎn)生備的功

7、率都比較大，運(yùn)行時變頻器會產(chǎn)生頻譜很寬的強(qiáng)電磁感應(yīng)諧波信號，它以像頻譜很寬的強(qiáng)電磁感應(yīng)諧波信號，它以像周圍空間輻射的形式，而存在于井下的巷周圍空間輻射的形式，而存在于井下的巷道中。安全監(jiān)控系統(tǒng)的信號電纜，只要與道中。安全監(jiān)控系統(tǒng)的信號電纜，只要與變頻設(shè)備在同一巷道中布置，就很容易受變頻設(shè)備在同一巷道中布置，就很容易受到這種強(qiáng)電磁波的干擾。到這種強(qiáng)電磁波的干擾。 給井下的通訊和安全監(jiān)控系統(tǒng)帶來了極大給井下的通訊和安全監(jiān)控系統(tǒng)帶來了極大的危害：的危害： 其一，在變頻過程中產(chǎn)生大量的頻率輻射，其一，在變頻過程中產(chǎn)生大量的頻率輻射，會影響其所使用的整個供電系統(tǒng)，使所處會影響其所使用的整個供電系統(tǒng)，使所

8、處在該系統(tǒng)的電器設(shè)備的電源都受到了污染；在該系統(tǒng)的電器設(shè)備的電源都受到了污染； 其二，井下變頻設(shè)備安裝運(yùn)行后，上述礦其二，井下變頻設(shè)備安裝運(yùn)行后，上述礦井的安全監(jiān)控系統(tǒng)先后出現(xiàn)了大面積的高井的安全監(jiān)控系統(tǒng)先后出現(xiàn)了大面積的高值報警、斷電異?，F(xiàn)象，造成瓦斯頻繁超值報警、斷電異常現(xiàn)象，造成瓦斯頻繁超限斷電。從地面監(jiān)控機(jī)房調(diào)取瓦斯曲線觀限斷電。從地面監(jiān)控機(jī)房調(diào)取瓦斯曲線觀察，當(dāng)井下變頻絞車開啟電源時，原來純察，當(dāng)井下變頻絞車開啟電源時，原來純凈的瓦斯曲線立刻變成了密集毛刺形不規(guī)凈的瓦斯曲線立刻變成了密集毛刺形不規(guī)則曲線，并且其瓦斯?jié)舛葧邉t曲線，并且其瓦斯?jié)舛葧?.5%以上。以上。 當(dāng)井下變頻

9、設(shè)備啟動時，產(chǎn)生的強(qiáng)磁干擾當(dāng)井下變頻設(shè)備啟動時，產(chǎn)生的強(qiáng)磁干擾直接導(dǎo)致了監(jiān)測信號的失真，形成高報斷直接導(dǎo)致了監(jiān)測信號的失真，形成高報斷電。電。 井下變頻設(shè)備停的瞬間發(fā)出的電磁干擾同井下變頻設(shè)備停的瞬間發(fā)出的電磁干擾同巷道內(nèi)敷設(shè)的瓦斯監(jiān)控電纜信號傳輸。井巷道內(nèi)敷設(shè)的瓦斯監(jiān)控電纜信號傳輸。井下機(jī)電設(shè)備在開啟和關(guān)閉瞬間能產(chǎn)生極強(qiáng)下機(jī)電設(shè)備在開啟和關(guān)閉瞬間能產(chǎn)生極強(qiáng)列的電磁干擾脈沖，從分站到傳感器線路列的電磁干擾脈沖，從分站到傳感器線路都比較長，傳感器線路與動力電纜平行地都比較長，傳感器線路與動力電纜平行地掛在一起，且敷設(shè)于巷道的同一側(cè)，等效掛在一起，且敷設(shè)于巷道的同一側(cè)，等效于一個緊耦合回路。強(qiáng)大的

10、電磁脈沖比常于一個緊耦合回路。強(qiáng)大的電磁脈沖比常規(guī)信號電平還要高，能輕而易舉的竄進(jìn)分規(guī)信號電平還要高，能輕而易舉的竄進(jìn)分站中，很難分辨是正常信號還是干擾脈沖。站中，很難分辨是正常信號還是干擾脈沖。 系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實際明顯不符，嚴(yán)重系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實際明顯不符，嚴(yán)重影響了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為煤礦影響了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為煤礦安全生產(chǎn)埋下了極大的安全隱患。頻繁的安全生產(chǎn)埋下了極大的安全隱患。頻繁的電磁啟動脈沖與信號疊加后就會造成嚴(yán)重電磁啟動脈沖與信號疊加后就會造成嚴(yán)重的干擾，通常系統(tǒng)采用軟件來消除其瞬間的干擾，通常系統(tǒng)采用軟件來消除其瞬間的干擾，但卻造成信息采集延遲，使系統(tǒng)的干擾

11、，但卻造成信息采集延遲，使系統(tǒng)反映速度變得遲鈍，反而造成整個系統(tǒng)的反映速度變得遲鈍，反而造成整個系統(tǒng)的不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。 二、抗干擾的措施二、抗干擾的措施 1、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 對傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)正常工作危害最嚴(yán)對傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)正常工作危害最嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾，產(chǎn)生尖峰干擾重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾，產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有：電焊機(jī)、大電機(jī)、可控機(jī)、的用電設(shè)備有：電焊機(jī)、大電機(jī)、可控機(jī)、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈，甚繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈，甚至電烙鐵等。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)至電烙鐵等。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來抑制合的辦法來抑制。 (1)

12、 用硬件線路抑制尖峰干擾的影響用硬件線路抑制尖峰干擾的影響 常用辦法主要有三種：常用辦法主要有三種： 在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計的干擾控制器，將尖峰電壓衡的原理設(shè)計的干擾控制器，將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上，從而減集中的能量分配到不同的頻段上，從而減弱其破壞性；弱其破壞性； 在儀器交流電源輸入端加超級隔離變在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖；壓器，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖； 在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻，利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降阻，利用尖峰脈沖到來時電阻

13、值減小以降低儀器從電源分得的電壓，從而削弱干擾低儀器從電源分得的電壓，從而削弱干擾的影響。的影響。 (2) 利用軟件方法抑制尖峰干擾利用軟件方法抑制尖峰干擾 對于周期性干擾，可以采用編程進(jìn)行時對于周期性干擾，可以采用編程進(jìn)行時間濾波，也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間濾波，也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣，從而有效地消除干擾。間不采樣，從而有效地消除干擾。 干擾途徑：供電系統(tǒng)干擾，最嚴(yán)重，最廣干擾途徑：供電系統(tǒng)干擾，最嚴(yán)重，最廣泛經(jīng)驗積累。泛經(jīng)驗積累。 通道干擾，通過前向通道，后向通道及其通道干擾，通過前向通道，后向通道及其他主機(jī)之間的相互通道進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)他主機(jī)之間的相互通道進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng).

14、 系統(tǒng)誤報問題系統(tǒng)誤報問題 在使用管理過程中發(fā)現(xiàn)在使用管理過程中發(fā)現(xiàn),各礦井、各系統(tǒng)均各礦井、各系統(tǒng)均存在一個共性問題存在一個共性問題,即在系統(tǒng)的實時監(jiān)測中即在系統(tǒng)的實時監(jiān)測中,會不定時地出現(xiàn)一個或幾個峰值會不定時地出現(xiàn)一個或幾個峰值,峰值數(shù)值峰值數(shù)值一般會達(dá)到一般會達(dá)到38% 40%以上以上,持續(xù)時間極短持續(xù)時間極短,只有幾秒或十幾秒只有幾秒或十幾秒,且出現(xiàn)這種峰值時且出現(xiàn)這種峰值時,斷電斷電儀一般不會動作儀一般不會動作,所以我們稱之為所以我們稱之為“誤報誤報”。 1)系統(tǒng)原因。由于各種系統(tǒng)所采用的誤碼系統(tǒng)原因。由于各種系統(tǒng)所采用的誤碼檢驗方法不同檢驗方法不同,在信息傳輸過程中系統(tǒng)本身在信息

15、傳輸過程中系統(tǒng)本身即存在一定的誤碼率。即存在一定的誤碼率。 2)電磁場干擾。煤礦井下條件復(fù)雜電磁場干擾。煤礦井下條件復(fù)雜,而且而且,隨隨著機(jī)械化程度的提高著機(jī)械化程度的提高,各種大功率設(shè)備、變各種大功率設(shè)備、變頻控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用頻控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用,由此而引起的強(qiáng)電由此而引起的強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場會對傳輸線路產(chǎn)生干擾。場、強(qiáng)磁場會對傳輸線路產(chǎn)生干擾。 3)電源故障。為監(jiān)測分站或瓦斯傳感器供電源故障。為監(jiān)測分站或瓦斯傳感器供電的電源發(fā)生故障或有較大的波動時電的電源發(fā)生故障或有較大的波動時,偶爾偶爾會產(chǎn)生誤值。會產(chǎn)生誤值。 4)線路原因。線路原因包含兩方面的內(nèi)容線路原因。線路原因包含兩方面的內(nèi)容,一是

16、傳感器電纜或主干通訊電纜發(fā)生故障一是傳感器電纜或主干通訊電纜發(fā)生故障時時,二是瓦斯傳感器線路延伸或回收過程中二是瓦斯傳感器線路延伸或回收過程中,在這兩種情況下容易造成信號短路在這兩種情況下容易造成信號短路,從而形從而形成高值。成高值。 5)傳感器設(shè)計原因。有部分瓦斯傳感器由傳感器設(shè)計原因。有部分瓦斯傳感器由于設(shè)計上的原因于設(shè)計上的原因,當(dāng)為其接通電源時當(dāng)為其接通電源時,在送電在送電瞬間會產(chǎn)生一個高值。瞬間會產(chǎn)生一個高值。 6)傳感器故障。由于瓦斯傳感器所處環(huán)境傳感器故障。由于瓦斯傳感器所處環(huán)境一般比較惡劣一般比較惡劣,在使用過程中可能會發(fā)生被在使用過程中可能會發(fā)生被砸壞、進(jìn)水等意外情況砸壞、進(jìn)

17、水等意外情況,或者由于沒有做到或者由于沒有做到及時維護(hù)和及時調(diào)校及時維護(hù)和及時調(diào)校,致使傳感器量程偏移、致使傳感器量程偏移、精度下降等。精度下降等。 7)其它裝備原因。監(jiān)測接線盒進(jìn)水或發(fā)生其它裝備原因。監(jiān)測接線盒進(jìn)水或發(fā)生故障、監(jiān)測分站通訊模塊發(fā)生故障、設(shè)備故障、監(jiān)測分站通訊模塊發(fā)生故障、設(shè)備老化等老化等,也會影響到數(shù)據(jù)的傳輸。也會影響到數(shù)據(jù)的傳輸。 8)調(diào)校和試斷電。當(dāng)維護(hù)人員按規(guī)定周期調(diào)校和試斷電。當(dāng)維護(hù)人員按規(guī)定周期對瓦斯傳感器進(jìn)行調(diào)校和進(jìn)行斷電試驗時對瓦斯傳感器進(jìn)行調(diào)校和進(jìn)行斷電試驗時,會產(chǎn)生短時間的高值。會產(chǎn)生短時間的高值。 三三 監(jiān)控系統(tǒng)提高抗干擾措施監(jiān)控系統(tǒng)提高抗干擾措施 （1）

18、外部抗干擾措施。）外部抗干擾措施。 電源抗干擾措施：電源抗干擾措施：在機(jī)箱電源線入口處安裝濾波器或在機(jī)箱電源線入口處安裝濾波器或UPS。隔離措施：交流量均經(jīng)小型中間電壓、電隔離措施：交流量均經(jīng)小型中間電壓、電流互感器隔離；模擬量、開關(guān)量的輸入采流互感器隔離；模擬量、開關(guān)量的輸入采用光電隔離。機(jī)體屏蔽：各設(shè)備機(jī)殼用鐵用光電隔離。機(jī)體屏蔽：各設(shè)備機(jī)殼用鐵質(zhì)材料。必要時采用雙層屏蔽對電場和磁質(zhì)材料。必要時采用雙層屏蔽對電場和磁場。通道干擾處理：采用抗干擾能力強(qiáng)的場。通道干擾處理：采用抗干擾能力強(qiáng)的傳輸通道及介質(zhì)。合理分配和布置插件。傳輸通道及介質(zhì)。合理分配和布置插件。 （2）內(nèi)部抗干擾措施：對輸入采

19、樣值抗干）內(nèi)部抗干擾措施：對輸入采樣值抗干擾糾錯；對軟件運(yùn)算過程上量的核對；軟擾糾錯；對軟件運(yùn)算過程上量的核對；軟件程序出軌的自恢復(fù)功能。件程序出軌的自恢復(fù)功能。 （3）目前礦井中使用的變頻設(shè)備越來越多，且）目前礦井中使用的變頻設(shè)備越來越多，且行業(yè)內(nèi)沒有對這類產(chǎn)品造成的電源污染進(jìn)行規(guī)范行業(yè)內(nèi)沒有對這類產(chǎn)品造成的電源污染進(jìn)行規(guī)范約束，給礦井中使用的電子儀器帶來災(zāi)難性后果，約束，給礦井中使用的電子儀器帶來災(zāi)難性后果，監(jiān)控系統(tǒng)雖然具有很強(qiáng)的抗干擾能力，但在超強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)雖然具有很強(qiáng)的抗干擾能力，但在超強(qiáng)的電磁干擾環(huán)境下，依舊會發(fā)生分站通信被干擾的電磁干擾環(huán)境下，依舊會發(fā)生分站通信被干擾阻塞，嚴(yán)重時會反

20、復(fù)啟動，傳感器遇壓制性干擾阻塞，嚴(yán)重時會反復(fù)啟動，傳感器遇壓制性干擾時分站會時斷時續(xù)顯示斷線時分站會時斷時續(xù)顯示斷線遇到此類問題首遇到此類問題首選是讓分站遠(yuǎn)離變頻設(shè)備、避免與變頻設(shè)備使用選是讓分站遠(yuǎn)離變頻設(shè)備、避免與變頻設(shè)備使用同一臺變壓器電源供電、調(diào)整信號線走向和傳感同一臺變壓器電源供電、調(diào)整信號線走向和傳感器電纜走向、傳感器使用屏蔽電纜，且將屏蔽層器電纜走向、傳感器使用屏蔽電纜，且將屏蔽層與本安公共端相接。與本安公共端相接。 2 變頻干擾的解決方法變頻干擾的解決方法 1) 采用屏蔽電纜傳送監(jiān)控系統(tǒng)信號采用屏蔽電纜傳送監(jiān)控系統(tǒng)信號 這是一種利用屏蔽電纜中的金屬屏蔽層將這是一種利用屏蔽電纜中的

21、金屬屏蔽層將干擾信號屏蔽、阻擋，不讓干擾信號侵入干擾信號屏蔽、阻擋，不讓干擾信號侵入到電纜芯線上，從而避免了正常信號遭受到電纜芯線上，從而避免了正常信號遭受干擾信號的侵?jǐn)_。干擾信號的侵?jǐn)_。 實踐證明，這種屏蔽電纜對不太強(qiáng)的干擾實踐證明，這種屏蔽電纜對不太強(qiáng)的干擾信號，是有一定效果的，但對較強(qiáng)的干擾信號，是有一定效果的，但對較強(qiáng)的干擾信號仍然不能完全阻擋和屏蔽。信號仍然不能完全阻擋和屏蔽。 2) 加裝交流電抗器和直流電抗器加裝交流電抗器和直流電抗器 當(dāng)變頻器使用在配電變壓器容量大于當(dāng)變頻器使用在配電變壓器容量大于500KVA，且變壓器容量大于變頻器容量的，且變壓器容量大于變頻器容量的10倍以上，

22、則在變頻器輸入側(cè)加裝交流電倍以上，則在變頻器輸入側(cè)加裝交流電抗器。而當(dāng)配電變壓器輸出電壓三相不平抗器。而當(dāng)配電變壓器輸出電壓三相不平衡，且不平衡率大于衡，且不平衡率大于3%時，變頻器輸入電時，變頻器輸入電流峰值很大，會造成導(dǎo)線過熱，則此時需流峰值很大，會造成導(dǎo)線過熱，則此時需加裝交流電抗器，嚴(yán)重時則需加裝直流電加裝交流電抗器，嚴(yán)重時則需加裝直流電抗器，以降低總諧波電流畸變。如圖抗器，以降低總諧波電流畸變。如圖 3) 變頻器的隔離等措施變頻器的隔離等措施 變頻器系統(tǒng)的供電電源與其它設(shè)備的供電變頻器系統(tǒng)的供電電源與其它設(shè)備的供電電源相互獨(dú)立，或在變頻器和其它用電設(shè)電源相互獨(dú)立，或在變頻器和其它用電

23、設(shè)備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器，或者將變頻備的輸入側(cè)安裝隔離變壓器，或者將變頻器放入鐵箱內(nèi)，鐵箱外殼接地。同時變頻器放入鐵箱內(nèi)，鐵箱外殼接地。同時變頻器輸出電源應(yīng)盡量遠(yuǎn)離控制電纜敷設(shè)器輸出電源應(yīng)盡量遠(yuǎn)離控制電纜敷設(shè)(不小不小于于50mm間距間距)，必須靠近敷設(shè)時盡量以正，必須靠近敷設(shè)時盡量以正交角度跨越，必須平行敷設(shè)時盡量縮短平交角度跨越，必須平行敷設(shè)時盡量縮短平行段長度，輸出電纜應(yīng)穿鋼管并將鋼管作行段長度，輸出電纜應(yīng)穿鋼管并將鋼管作電氣連通并可靠接地。電氣連通并可靠接地。 4) 可操作性有效解決方法可操作性有效解決方法 (1) 常檢修傳感器電纜的連接。定期更換傳常檢修傳感器電纜的連接。定期更換傳

24、感器接插件感器接插件;消滅接頭氧化故障消滅接頭氧化故障;杜絕使用偽杜絕使用偽劣的信號電纜。劣的信號電纜。 (2)在有干擾的巷道內(nèi)嚴(yán)格規(guī)定傳感器電纜在有干擾的巷道內(nèi)嚴(yán)格規(guī)定傳感器電纜不與動力電纜掛在同一側(cè)幫上，應(yīng)分兩側(cè)不與動力電纜掛在同一側(cè)幫上，應(yīng)分兩側(cè)吊掛。吊掛。 (3)條件允許情況下，瓦斯傳感器通信電纜條件允許情況下，瓦斯傳感器通信電纜推薦使用帶屏蔽層的，并且屏蔽層要連接推薦使用帶屏蔽層的，并且屏蔽層要連接傳感器外殼，并兩端都要單獨(dú)接地，可有傳感器外殼，并兩端都要單獨(dú)接地，可有效避免變頻干擾。效避免變頻干擾。 (4)在變頻調(diào)速器前面加裝在變頻調(diào)速器前面加裝“動力電源濾波動力電源濾波器器”、進(jìn)

25、、進(jìn)(出出)線電抗器，變頻器與電機(jī)之間線電抗器，變頻器與電機(jī)之間的動力電纜要穿鋼管并單獨(dú)接地。的動力電纜要穿鋼管并單獨(dú)接地。 (5)變頻器的外殼接地要單獨(dú)設(shè)置，不能與變頻器的外殼接地要單獨(dú)設(shè)置，不能與井下設(shè)備接地共用。井下設(shè)備接地共用。 (6)根據(jù)變頻器外形尺寸加工一個鐵箱，用根據(jù)變頻器外形尺寸加工一個鐵箱，用鐵箱把變頻器全部罩起來，鐵箱單獨(dú)接地。鐵箱把變頻器全部罩起來，鐵箱單獨(dú)接地。 (7)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的供電電源不能與變頻器瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的供電電源不能與變頻器電源共用一臺變壓器。電源共用一臺變壓器。 5）強(qiáng)信號傳輸法）強(qiáng)信號傳輸法 監(jiān)控系統(tǒng)中從傳感器到分站的信號電纜，監(jiān)控系統(tǒng)中從傳感器到分站的

26、信號電纜，是遭受干擾的重災(zāi)區(qū)。現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中，是遭受干擾的重災(zāi)區(qū)。現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中，大部分廠家都采用電流為大部分廠家都采用電流為1毫安左右的頻毫安左右的頻率信號傳送傳感器至分站的信號。這種弱率信號傳送傳感器至分站的信號。這種弱信號是極容易被外來雜波信號干擾的適當(dāng)信號是極容易被外來雜波信號干擾的適當(dāng)?shù)募哟笮盘柕膹?qiáng)度，使得在該信號附近即的加大信號的強(qiáng)度，使得在該信號附近即便產(chǎn)生最嚴(yán)重的干擾，也不致影響正常信便產(chǎn)生最嚴(yán)重的干擾，也不致影響正常信號的傳輸。究竟需要多強(qiáng)的信號才合適，號的傳輸。究竟需要多強(qiáng)的信號才合適，可由現(xiàn)場實際測試決定?？捎涩F(xiàn)場實際測試決定。 其他其他 (1）使用隔離變壓器）使用隔離變

27、壓器 使用隔離變壓器主要是應(yīng)對來自于電使用隔離變壓器主要是應(yīng)對來自于電源的傳導(dǎo)干擾。使用具有隔離層的隔離變源的傳導(dǎo)干擾。使用具有隔離層的隔離變壓器，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在壓器，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。同時還可以兼有電源電隔離變壓器之前。同時還可以兼有電源電壓變換的作用。壓變換的作用。 (2）使用濾波模塊或組件）使用濾波模塊或組件 目前市場中有很多專門用于抗傳導(dǎo)干目前市場中有很多專門用于抗傳導(dǎo)干擾的濾波器模塊或組件，這些濾波器具有擾的濾波器模塊或組件，這些濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時還具有防止用電較強(qiáng)的抗干擾能力，同時還具有防止用電器本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還

28、兼有尖器本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能，對各類用電設(shè)備有很多峰電壓吸收功能，對各類用電設(shè)備有很多好處。好處。 (3）選用具有開關(guān)電源的儀表等低壓設(shè)備）選用具有開關(guān)電源的儀表等低壓設(shè)備 一般開關(guān)電源的抗電源傳導(dǎo)干擾的能一般開關(guān)電源的抗電源傳導(dǎo)干擾的能力都比較強(qiáng)，因為在開關(guān)電源的內(nèi)部也都力都比較強(qiáng)，因為在開關(guān)電源的內(nèi)部也都采用了有關(guān)的濾波器。因此在選用控制系采用了有關(guān)的濾波器。因此在選用控制系統(tǒng)的電源設(shè)備，或者選用控制用電器的時統(tǒng)的電源設(shè)備，或者選用控制用電器的時候，盡量采用具有開關(guān)電源類型的。候，盡量采用具有開關(guān)電源類型的。 (4）作好信號線的抗干擾）作好信號線的抗干擾 信號線

29、承擔(dān)著檢測信號和控制信號的信號線承擔(dān)著檢測信號和控制信號的傳輸任務(wù)，信號傳輸?shù)馁|(zhì)量直接影響到整傳輸任務(wù)，信號傳輸?shù)馁|(zhì)量直接影響到整個控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性，個控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性，因此做好信號線的抗干擾是十分必要的。因此做好信號線的抗干擾是十分必要的。 采用光電隔離的方法，可以消除共模干采用光電隔離的方法，可以消除共模干擾。擾。 使用屏蔽線時，屏蔽層只一端接地。使用屏蔽線時，屏蔽層只一端接地。因為若兩端接地，由于接地電位差在屏蔽因為若兩端接地，由于接地電位差在屏蔽層內(nèi)會流過電流而產(chǎn)生干擾，因此只要一層內(nèi)會流過電流而產(chǎn)生干擾，因此只要一端接地即可防止干擾。端接地即可防止干擾

30、。 無論是為了干擾，都還應(yīng)該做到以下幾點：無論是為了干擾，都還應(yīng)該做到以下幾點： （1）輸入線路要盡量短。）輸入線路要盡量短。 （2）配線時避免和動力線接近，信號）配線時避免和動力線接近，信號線與動力線分開配線，把信號線放在有屏線與動力線分開配線，把信號線放在有屏蔽的金屬管內(nèi)，或者動力線和信號線分開蔽的金屬管內(nèi)，或者動力線和信號線分開距離要在距離要在40cm以上。以上。 （3）為了避免信號失真，對于較長距離）為了避免信號失真，對于較長距離傳輸?shù)男盘栆⒁庾杩蛊ヅ?。傳輸?shù)男盘栆⒁庾杩蛊ヅ洹?（4)在使用以單片機(jī)、在使用以單片機(jī)、PLC、計算機(jī)等、計算機(jī)等為核心的控制系統(tǒng)中，編制軟件的時候，為核

31、心的控制系統(tǒng)中，編制軟件的時候，可以適當(dāng)增加對檢測信號和輸出控制部分可以適當(dāng)增加對檢測信號和輸出控制部分的軟件濾波，以增強(qiáng)系統(tǒng)自身的抗干擾能的軟件濾波，以增強(qiáng)系統(tǒng)自身的抗干擾能力。力。 5) 解決方法解決方法 1)對于系統(tǒng)原因?qū)τ谙到y(tǒng)原因,與廠商、研制單位共同研與廠商、研制單位共同研究、分析現(xiàn)場資料究、分析現(xiàn)場資料,對系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行對系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行完善完善,改進(jìn)誤碼校驗方法改進(jìn)誤碼校驗方法,提高傳輸質(zhì)量。提高傳輸質(zhì)量。 2)對于電磁干擾對于電磁干擾,采用以下方法采用以下方法:加屏蔽罩加屏蔽罩,監(jiān)監(jiān)測電纜與動力電纜分鉤吊掛測電纜與動力電纜分鉤吊掛,并嚴(yán)格限定距并嚴(yán)格限定距離離,將監(jiān)測電纜

32、的屏蔽層全部接地將監(jiān)測電纜的屏蔽層全部接地,安裝監(jiān)測安裝監(jiān)測裝備時避開有強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場的地方等。裝備時避開有強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場的地方等。 3)為監(jiān)測監(jiān)控裝備設(shè)專用電源、專用開關(guān)為監(jiān)測監(jiān)控裝備設(shè)專用電源、專用開關(guān),從而確保監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)供電的可靠性、穩(wěn)從而確保監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)供電的可靠性、穩(wěn)定性。定性。 4)完善技術(shù)規(guī)程和操作規(guī)程完善技術(shù)規(guī)程和操作規(guī)程,要求各操作工要求各操作工嚴(yán)格按章操作嚴(yán)格按章操作,建立健全考核制度并嚴(yán)格考建立健全考核制度并嚴(yán)格考核核,最大限度地杜絕人為因素造成的數(shù)據(jù)誤最大限度地杜絕人為因素造成的數(shù)據(jù)誤碼。碼。 5)對瓦斯傳感器及其它老化設(shè)備進(jìn)行更新、對瓦斯傳感器及其它老化設(shè)備進(jìn)行更新

33、、改造、功能完善改造、功能完善,從硬件方面減少發(fā)生誤碼從硬件方面減少發(fā)生誤碼的幾率。的幾率。 6)對系統(tǒng)軟件進(jìn)行修改、完善對系統(tǒng)軟件進(jìn)行修改、完善,如增加判斷如增加判斷次數(shù)、根據(jù)不同狀態(tài)位設(shè)置特殊標(biāo)志次數(shù)、根據(jù)不同狀態(tài)位設(shè)置特殊標(biāo)志,根據(jù)根據(jù)不同標(biāo)志設(shè)置不同提示不同標(biāo)志設(shè)置不同提示,對故障進(jìn)行辯識后對故障進(jìn)行辯識后對其進(jìn)行對其進(jìn)行“過濾過濾”處理等。處理等。 目前使用的監(jiān)控系統(tǒng)傳感器信號向分站傳目前使用的監(jiān)控系統(tǒng)傳感器信號向分站傳輸大都采用輸大都采用2001000Hz頻率制式，分站頻率制式，分站采用脈沖計數(shù)方式工作，抗干擾防衛(wèi)能力采用脈沖計數(shù)方式工作，抗干擾防衛(wèi)能力很差，遇有線路接觸不良或電磁

34、干擾就會很差，遇有線路接觸不良或電磁干擾就會造成假象信號。煤礦井下特殊狹小的現(xiàn)場造成假象信號。煤礦井下特殊狹小的現(xiàn)場環(huán)境，傳感器連線與動力電纜很難分開鋪環(huán)境，傳感器連線與動力電纜很難分開鋪設(shè)，有些地方干脆就是掛在同一個電纜掛設(shè)，有些地方干脆就是掛在同一個電纜掛鉤上，大型電器設(shè)備啟動和停止時會釋放鉤上，大型電器設(shè)備啟動和停止時會釋放出極其強(qiáng)烈的電磁脈沖輻射，強(qiáng)干擾脈沖出極其強(qiáng)烈的電磁脈沖輻射，強(qiáng)干擾脈沖能在瞬間完全淹沒傳感器信號，結(jié)果就造能在瞬間完全淹沒傳感器信號，結(jié)果就造成了成了“冒大數(shù)冒大數(shù)”現(xiàn)象。現(xiàn)象。 井下分站和地面計算機(jī)根本無辦法識別這井下分站和地面計算機(jī)根本無辦法識別這些干擾信號，常

35、使系統(tǒng)頻頻發(fā)生誤報警，些干擾信號，常使系統(tǒng)頻頻發(fā)生誤報警，造成難以克服的造成難以克服的“大數(shù)干擾大數(shù)干擾”，這種干擾，這種干擾問題普遍存在于目前使用的各種系統(tǒng)中。問題普遍存在于目前使用的各種系統(tǒng)中。 為了克服脈沖干擾，許多系統(tǒng)都采用軟件為了克服脈沖干擾，許多系統(tǒng)都采用軟件干擾濾除方法，即把傳感器多次采集結(jié)果干擾濾除方法，即把傳感器多次采集結(jié)果進(jìn)行比較，經(jīng)過多個采集周期后才能確認(rèn)進(jìn)行比較，經(jīng)過多個采集周期后才能確認(rèn)超限信息的超限信息的“有效性有效性”，為了加強(qiáng)濾除干，為了加強(qiáng)濾除干擾能力，需要反復(fù)進(jìn)行多次過濾，結(jié)果但擾能力，需要反復(fù)進(jìn)行多次過濾，結(jié)果但帶來的是系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍，使真實超限的數(shù)帶來的是

36、系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍，使真實超限的數(shù)據(jù)遲遲不能被反映，根本無法達(dá)到煤礦安據(jù)遲遲不能被反映，根本無法達(dá)到煤礦安全監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)全監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)30秒的最低要求。秒的最低要求。 如：現(xiàn)場大耗能設(shè)備多，特別是大功率感如：現(xiàn)場大耗能設(shè)備多，特別是大功率感性負(fù)載的啟停往往會使電網(wǎng)產(chǎn)生幾百伏甚性負(fù)載的啟停往往會使電網(wǎng)產(chǎn)生幾百伏甚至幾千伏的尖脈沖干擾；工業(yè)電網(wǎng)欠壓或至幾千伏的尖脈沖干擾；工業(yè)電網(wǎng)欠壓或過壓，常常達(dá)到額定電壓的過壓，常常達(dá)到額定電壓的35左右，這左右，這種惡劣的供電有時長達(dá)幾分鐘、幾小時，種惡劣的供電有時長達(dá)幾分鐘、幾小時，甚至幾天；甚至幾天； 各種信號線綁扎在一起或走同一根多芯電各種信號線綁扎在一起或走同一根多

37、芯電纜，信號會受到干擾，特別是信號線與交纜，信號會受到干擾，特別是信號線與交流動力線同走一個長的管道中干擾尤甚；流動力線同走一個長的管道中干擾尤甚； 多路開關(guān)或保持器性能不好，也會引起通多路開關(guān)或保持器性能不好，也會引起通道信號的竄擾；道信號的竄擾； 空間各種電磁、氣象條件、雷電甚至地磁空間各種電磁、氣象條件、雷電甚至地磁場的變化也會干擾傳感器的正常工作；場的變化也會干擾傳感器的正常工作； 防雷技術(shù)與措施防雷技術(shù)與措施 一一 雷電侵襲監(jiān)控系統(tǒng)前端的途徑雷電侵襲監(jiān)控系統(tǒng)前端的途徑雷電襲擊外場建筑物設(shè)置的避雷針、地面雷電襲擊外場建筑物設(shè)置的避雷針、地面金屬突出物、高壓電塔等一切與大地有直金屬突出物

38、、高壓電塔等一切與大地有直接聯(lián)系或接地的導(dǎo)電體后引起的雷電電磁接聯(lián)系或接地的導(dǎo)電體后引起的雷電電磁脈沖感應(yīng)過電壓，這個感應(yīng)電壓感應(yīng)到監(jiān)脈沖感應(yīng)過電壓，這個感應(yīng)電壓感應(yīng)到監(jiān)控系統(tǒng)的（來自機(jī)房輸出的低壓信號）電控系統(tǒng)的（來自機(jī)房輸出的低壓信號）電源線路、控制線路、信號線路等，造成過源線路、控制線路、信號線路等，造成過電壓破壞監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部電路，信號輸入口電壓破壞監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部電路，信號輸入口和控制信號輸入口。和控制信號輸入口。 二二 監(jiān)控系統(tǒng)防雷監(jiān)控系統(tǒng)防雷 監(jiān)控系統(tǒng)防雷保護(hù)，雷電具有極大的破監(jiān)控系統(tǒng)防雷保護(hù)，雷電具有極大的破壞性，其電壓高達(dá)數(shù)百萬伏，瞬間電流可壞性，其電壓高達(dá)數(shù)百萬伏，瞬間電流可高達(dá)

39、數(shù)十萬安培。雷擊所造成的破壞性后高達(dá)數(shù)十萬安培。雷擊所造成的破壞性后果體現(xiàn)于下列三種層次：果體現(xiàn)于下列三種層次：設(shè)備損壞，人設(shè)備損壞，人員傷亡；員傷亡；設(shè)備或元器件壽命降低；設(shè)備或元器件壽命降低；傳傳輸或儲存的信號、數(shù)據(jù)（模擬或數(shù)字）受輸或儲存的信號、數(shù)據(jù)（模擬或數(shù)字）受到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動作而暫時癱瘓或整個系統(tǒng)停頓。作而暫時癱瘓或整個系統(tǒng)停頓。 傳輸線路的防雷傳輸線路的防雷 a) 監(jiān)控系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。監(jiān)控系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。室外的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從室外的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點附近的電源引入。

40、監(jiān)視點附近的電源引入。 b) 控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般選用芯屏蔽軟線，架設(shè)（或敷設(shè)）在前端選用芯屏蔽軟線，架設(shè)（或敷設(shè)）在前端與終端之間與終端之間。三三 防雷措施防雷措施（1) 傳輸干線全部更換屏蔽線，井筒電纜鋼傳輸干線全部更換屏蔽線，井筒電纜鋼用絲凱裝線，并且從井底到機(jī)房不要設(shè)接用絲凱裝線，并且從井底到機(jī)房不要設(shè)接頭，直達(dá)機(jī)房，電纜的屏蔽網(wǎng)（包括鎧裝頭，直達(dá)機(jī)房，電纜的屏蔽網(wǎng)（包括鎧裝鋼絲）上下兩頭分別可靠接地，特別是地鋼絲）上下兩頭分別可靠接地，特別是地面干線盡可能避免架空走線，必須走明線面干線盡可能避免架空走線，必須走明線時要用鋼絞線吊掛，鋼絞

41、線兩端可靠接地。時要用鋼絞線吊掛，鋼絞線兩端可靠接地。 （2）有條件的話地面線路可以考慮采取埋）有條件的話地面線路可以考慮采取埋地走線方案，穿入鋼管作防護(hù)外皮埋入地地走線方案，穿入鋼管作防護(hù)外皮埋入地下能取得良好防雷性能。下能取得良好防雷性能。 （3）如果實在沒有條件使用屏蔽電纜，把）如果實在沒有條件使用屏蔽電纜，把四芯電纜中的二根剩余芯線，在井上井下四芯電纜中的二根剩余芯線，在井上井下分別良好接地，也可有效吸收感應(yīng)能量獲分別良好接地，也可有效吸收感應(yīng)能量獲得明顯的保護(hù)作用得明顯的保護(hù)作用 （4）傳輸線終端的井上下分別加裝避雷器，）傳輸線終端的井上下分別加裝避雷器，不可以只安裝地面，忽略井下。

42、安裝線路不可以只安裝地面，忽略井下。安裝線路避雷器，可以得到很好的保護(hù)效果，千萬避雷器，可以得到很好的保護(hù)效果，千萬不要拆掉避雷器運(yùn)行系統(tǒng)！不要拆掉避雷器運(yùn)行系統(tǒng)！ （5）避雷器的保險管被擊斷后，要換上相）避雷器的保險管被擊斷后，要換上相同容量的備用保險管，當(dāng)?shù)刭徺I不到相同同容量的備用保險管，當(dāng)?shù)刭徺I不到相同規(guī)格保險管盡快與廠家聯(lián)系，切不可以用規(guī)格保險管盡快與廠家聯(lián)系，切不可以用大容量的代換。大容量的代換。 （6）信號傳輸線不要同動力電纜掛在同一）信號傳輸線不要同動力電纜掛在同一側(cè)邦上，更不要掛在同一個電纜鉤子上，側(cè)邦上，更不要掛在同一個電纜鉤子上，否則動力電纜發(fā)生瞬間短路的浪涌電流會否則動力

43、電纜發(fā)生瞬間短路的浪涌電流會在傳輸線上感應(yīng)出數(shù)千伏電壓，能量非常在傳輸線上感應(yīng)出數(shù)千伏電壓，能量非常強(qiáng)大。強(qiáng)大。 （7）避雷器的接地線要良好接地，特別是）避雷器的接地線要良好接地，特別是安裝在井下的避雷器尤其重要安裝在井下的避雷器尤其重要。 （8）雷電大作時，特別在機(jī)房附近落雷時，）雷電大作時，特別在機(jī)房附近落雷時，建議關(guān)閉地面主計算機(jī)，然后拔下主機(jī)和建議關(guān)閉地面主計算機(jī)，然后拔下主機(jī)和接口的電源插頭，接有局域網(wǎng)的也要拔下接口的電源插頭，接有局域網(wǎng)的也要拔下網(wǎng)線插頭，這樣可以有效的保護(hù)計算機(jī)不網(wǎng)線插頭，這樣可以有效的保護(hù)計算機(jī)不被雷電擊毀，但不能保護(hù)井下設(shè)備，只停被雷電擊毀，但不能保護(hù)井下設(shè)備

44、，只停電不拔下插頭，主機(jī)照樣容易被雷擊毀。電不拔下插頭，主機(jī)照樣容易被雷擊毀。 （9）計算機(jī)外殼接地不能改善防雷性能，）計算機(jī)外殼接地不能改善防雷性能，恰恰相反，機(jī)器外殼懸空能有效阻斷放電恰恰相反，機(jī)器外殼懸空能有效阻斷放電通路，更有利于防雷。通路，更有利于防雷。 （10）改用光纖信號傳輸，可以徹底杜絕）改用光纖信號傳輸，可以徹底杜絕線路雷擊損壞。線路雷擊損壞。 舉例舉例1： 1系統(tǒng)防雷擊能力系統(tǒng)防雷擊能力 在使用管理過程中發(fā)現(xiàn)在使用管理過程中發(fā)現(xiàn),夏天雷雨季節(jié)期間夏天雷雨季節(jié)期間監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)相對容易發(fā)生故障。一方面監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)相對容易發(fā)生故障。一方面,夏季的高溫、潮濕會影響到設(shè)備的絕緣、夏季

45、的高溫、潮濕會影響到設(shè)備的絕緣、電纜的屏蔽、電纜的老化電纜的屏蔽、電纜的老化,從而影響信號的從而影響信號的傳輸傳輸,造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確；而更為嚴(yán)重的是造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確；而更為嚴(yán)重的是,有時因為雷電會造成部分區(qū)域通訊中斷、有時因為雷電會造成部分區(qū)域通訊中斷、數(shù)據(jù)丟失、毀壞系統(tǒng)重要模塊數(shù)據(jù)丟失、毀壞系統(tǒng)重要模塊,甚至造成中甚至造成中心站主機(jī)毀壞導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓心站主機(jī)毀壞導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。 2 原因分析原因分析 發(fā)生這些現(xiàn)象后發(fā)生這些現(xiàn)象后,對現(xiàn)場進(jìn)行了詳細(xì)查看對現(xiàn)場進(jìn)行了詳細(xì)查看,對毀壞對毀壞的模塊進(jìn)行詳盡地研究與認(rèn)真分析的模塊進(jìn)行詳盡地研究與認(rèn)真分析,認(rèn)為是由于系認(rèn)為是由于系統(tǒng)電子設(shè)計問題致使部分監(jiān)測系

46、統(tǒng)存在著不同程統(tǒng)電子設(shè)計問題致使部分監(jiān)測系統(tǒng)存在著不同程度的防雷能力缺陷。當(dāng)攜帶有很大能量的雷電擊度的防雷能力缺陷。當(dāng)攜帶有很大能量的雷電擊中系統(tǒng)防雷能力較薄弱的通訊傳輸線路中系統(tǒng)防雷能力較薄弱的通訊傳輸線路,尤其在擊尤其在擊中有一定高度的架空傳輸線路后中有一定高度的架空傳輸線路后,盡管監(jiān)測監(jiān)控傳盡管監(jiān)測監(jiān)控傳輸線路使用的全是屏蔽線纜輸線路使用的全是屏蔽線纜,并要求做可靠接地并要求做可靠接地(如果屏蔽效果不好如果屏蔽效果不好,接地質(zhì)量較差則更危險接地質(zhì)量較差則更危險),但雷但雷電的危險能量仍能竄入線路中電的危險能量仍能竄入線路中,并進(jìn)入正在運(yùn)行的并進(jìn)入正在運(yùn)行的設(shè)備設(shè)備,這樣這樣,輕則造成設(shè)備

47、、線纜損壞輕則造成設(shè)備、線纜損壞,發(fā)生通訊中發(fā)生通訊中斷、數(shù)據(jù)丟失等上述現(xiàn)象斷、數(shù)據(jù)丟失等上述現(xiàn)象,重則造成系統(tǒng)癱瘓重則造成系統(tǒng)癱瘓,更更為嚴(yán)重的還有可能因設(shè)備損壞造成電火花外漏為嚴(yán)重的還有可能因設(shè)備損壞造成電火花外漏,由由電火花引起井下瓦斯和煤塵的爆炸。電火花引起井下瓦斯和煤塵的爆炸。 3解決方案解決方案 針對這些現(xiàn)象以及形成原因針對這些現(xiàn)象以及形成原因,對其他兄弟礦井正在對其他兄弟礦井正在使用的多種安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術(shù)進(jìn)使用的多種安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術(shù)進(jìn)行了全面的調(diào)查研究行了全面的調(diào)查研究,并與一些廠家進(jìn)行了技術(shù)研并與一些廠家進(jìn)行了技術(shù)研討討,最后提出了如下解決方案最后提

48、出了如下解決方案: 在地面中心站機(jī)房外被避雷系統(tǒng)保護(hù)的區(qū)域距中在地面中心站機(jī)房外被避雷系統(tǒng)保護(hù)的區(qū)域距中心站有一定距離的范圍內(nèi)心站有一定距離的范圍內(nèi),加裝一級安全柵加裝一級安全柵;在入在入井的主干通信線路上井的主干通信線路上,距分站距離較近的安全地帶距分站距離較近的安全地帶也加裝一級安全柵也加裝一級安全柵,用這兩個安全柵來吸收線路上用這兩個安全柵來吸收線路上傳來的雷電能量傳來的雷電能量,即讓雷電能量首先沖擊安全柵即讓雷電能量首先沖擊安全柵,由安全柵負(fù)責(zé)將雷電能量及瞬間電壓電流峰值限由安全柵負(fù)責(zé)將雷電能量及瞬間電壓電流峰值限制在一個安全值內(nèi)制在一個安全值內(nèi),然后再傳到中心站計算機(jī)和分然后再傳到中

49、心站計算機(jī)和分站計算機(jī)接口站計算機(jī)接口,這樣就可解決雷擊損壞設(shè)備的問題。這樣就可解決雷擊損壞設(shè)備的問題。 在本方案中在本方案中,音頻耦合變壓器起著將本安側(cè)音頻耦合變壓器起著將本安側(cè)電路與非本安側(cè)電路隔離的作用。電路采電路與非本安側(cè)電路隔離的作用。電路采用了過流過壓雙重保護(hù)措施。采用齊納二用了過流過壓雙重保護(hù)措施。采用齊納二極管限壓極管限壓,發(fā)生雷擊時發(fā)生雷擊時,當(dāng)瞬間電壓峰值超出當(dāng)瞬間電壓峰值超出齊納二極管的峰值時齊納二極管的峰值時,齊納二極管擊穿短路齊納二極管擊穿短路,將能量釋放。當(dāng)線路峰值電壓過去后將能量釋放。當(dāng)線路峰值電壓過去后,齊納齊納二極管又恢復(fù)正常工作。二極管又恢復(fù)正常工作。 需要

50、注意的是需要注意的是,為保證電路在正常工作時該為保證電路在正常工作時該安全柵不影響監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的正常通訊安全柵不影響監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的正常通訊,在在設(shè)計電路時設(shè)計電路時,所選擇的齊納二級管其峰值擊所選擇的齊納二級管其峰值擊穿電壓要大于通信信號的峰值電壓。穿電壓要大于通信信號的峰值電壓。 4 應(yīng)用效果應(yīng)用效果 由于該安全柵具有較強(qiáng)的吸收雷電沖擊波由于該安全柵具有較強(qiáng)的吸收雷電沖擊波的功能的功能,所以只要電路參數(shù)設(shè)計合適所以只要電路參數(shù)設(shè)計合適,雷擊危雷擊危險能量就能夠在安全柵上大部分被吸收掉險能量就能夠在安全柵上大部分被吸收掉,沒有被吸收的剩余能量，即使傳到中心站沒有被吸收的剩余能量，即使傳到中心站

51、和分站和分站,也不至于構(gòu)成威脅。因此也不至于構(gòu)成威脅。因此,該方法能該方法能夠較好地解決雷擊危害問題。而且投資很夠較好地解決雷擊危害問題。而且投資很少少,現(xiàn)場解決起來較易實現(xiàn)現(xiàn)場解決起來較易實現(xiàn),是一種既簡單可是一種既簡單可行行,又經(jīng)濟(jì)安全的解決方案。又經(jīng)濟(jì)安全的解決方案。 舉例舉例2 小型煤礦不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)造成的。小型煤礦不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)造成的。 地方小型煤礦為了減少建設(shè)成本，絕大部分沒有地方小型煤礦為了減少建設(shè)成本，絕大部分沒有設(shè)采區(qū)變壓器，設(shè)采區(qū)變壓器，380伏動力電源由地面直接引入伏動力電源由地面直接引入井下，引入電纜的架空安裝，將井下機(jī)電設(shè)備直井下，引入電纜的架空安裝，將井下機(jī)電設(shè)備直接暴露在大氣放電感應(yīng)的威脅之下，它和大型礦接暴露在大氣放電感應(yīng)的威脅之下，它和大型礦井有采區(qū)變壓器隔離的環(huán)境相比截然不同，大型井有采區(qū)變壓器隔離的環(huán)境相比截然不同，大型礦井的礦